Химические реакции роль промежуточных продуктов

В гетерогенных реакциях роль промежуточных продуктов обычно играют молекулы, связанные с поверхностью химическими силами, т. е. химически адсорбированные на поверхности. В химическом механизме гетерогенной реакции существенны обычно те или иные адсорбционные стадии (см. гл. XI). Поэтому гетерогенный химический процесс можно подразделить на следующие стадии [c.122]

В гетерогенных реакциях роль промежуточных продуктов играют обычно молекулы, связанные с поверхностью химическими силами, или, как говорят, химически адсорбированные на поверхности. Поэтому в химическом механизме гетерогенной реакции существенную роль играют обычно те или иные адсорбционные стадии. [c.14]

В конце XIX и начале XX в. многие физико-химики занялись исследованием влияния среды па скорость химической реакции и роли промежуточных продуктов в процессе химической реакции. [c.343]

Трудно переоценить значение новых методов исследования для решения задач, уже стоявших на различных этапах эволюции химической кинетики. Такие задачи, в частности, вставали в связи с конкретизацией представлений о роли промежуточных продуктов в химических реакциях. Ведь гипотеза о промежуточных продуктах появилась задолго до разработки методов обнаружения, идентификации и определения концентрации этих продуктов. [c.39]

Бесспорно, более глубокое изучение механизма окисления метана требует привлечения цепной теории химических реакций. Это плодотворная теория химической динамики отводит промежуточным продуктам решающую роль в кинетике. [c.124]

Во многих других широко распространенных и важных реакциях выделение промежуточного продукта невозможно. Более того, он может существовать лишь в среде и в условиях реакции и иногда только в малых концентрациях однако его роль весьма существенна для процесса в целом. Такие промежуточные продукты играют решающую роль в каталитических реакциях. Их строение нельзя установить обычными методами, так как их невозможно выделить, но его можно вывести на основе общей химической теории, в частности на основе электронной теории химических реакций (см. ниже). Во многих случаях кинетический метод дает указания на появление в реакции такого неустойчивого промежуточного продукта и насчет его некоторых характерных свойств, но, естественно, он ничего не мон ет сказать относительно его строения. Установление строения и условий существования таких промежуточных продуктов является, в основном, одним из существенных аспектов того, что мы называем механизмом реакции. [c.170]

Заслуга А. Н. Баха и Н. А. Шилова в том, что они четко поставили вопрос о роли промежуточных продуктов в химической кинетике. Решающую роль в развитии химической кинетики приобрело рассмотрение химических превращений на основе химической физики — физики химических процессов. Выяснение природы химических сил, связывающих атомы и молекулы, изучение детального механизма химических процессов и установление внутренних закономерностей многочисленных явлений, сопровождающих течение химических реакций, — эти вопросы, столь важные для развития химической кинетики, являются одновременно главными задачами химической физики. [c.16]

Для разработки мер по предупреждению взрывов при осуществлении новых ХТП должны быть изучены механизм и кинетика химических реакций условия образования и накопления промежуточных и побочных продуктов взрывоопасность всех продуктов интенсивность и равномерность отвода реакционного тепла, а также равномерность распределения реагирующих компонентов в аппарате роль температуры и давления, а также других факторов, на основании которых должны быть определены оптимальные технологические параметры ХТП, конструкции аппаратов, разработаны средства защиты и предупреждения взрывов. [c.25]

О сложности действительного механизма гомогенно-каталитических реакций, в частности, свидетельствует различное действие катализаторов в начальный и в последующие по ходу реакции моменты времени (см. 38). Эта особенность действия гомогенных катализаторов характерна для так называемых цепных реакций (см. главу XI) с их сложным химическим механизмом. Следует указать, что во многих реакциях роль гомогенного катализатора обычно сводится к инициированию реакции, т. е. к созданию активных промежуточных веществ. Известны так ке случаи, когда катализатор не только ускоряет реакцию, но и изменяет ее направление, т. е. вызывает преимущественное образование какого-либо определенного продукта. [c.18]

Большая часть этого химического эксперимента была проведена до выяснения цепной природы окисления углеводородов и до установления кинетического механизма этого превращения (вырожденного разветвления). В свете же этих новых представлений об участии в реакции крайне лабильных образований —свободных радикалов и атомов — вся сумма имевшихся химических данных уже не могла считаться достаточной. Действительно, в условиях окислительной реакции нельзя было рассчитывать на констатирование и идентификацию свободных радикалов обычными аналитическими методами. Поэтому основным источником сведений об истинной роли свободных радикалов в ходе окислепия неминуемо должен был стать результат их участия в реакции, воспринимаемый нами как расходование исходных веществ и накопление промежуточных и конечных молекулярных продуктов. При этом ясно, что чем более точно будет изучена кинетика реакции по стабильным продуктам, тем более обоснованный характер будут иметь сделанные на ее основе заключения об ускользающих от анализа, но на самом деле участвующих в превращении свободных радикалах. [c.135]

Долгое время полагали, что для более сложных химических реакций, когда состояние системы описывается более чем двумя внутренними переменными, функцию, аналогичную кинетическому потенциалу, сконструировать вдали от равновесия уже невозможно. Однако недавно было найдено, что и в этом случае для открытой системы с химическими реакциями во многих случаях можно найти достаточно простой функционал, также достигающий своего минимума в стационарном состоянии, т.е. являющийся по определению функцией Ляпунова и играющий ту же роль, что и кинетический потенциал. Например, такой функционал легко находится для систем с произвольным набором химических превращений, которые линейны по промежуточным продуктам—ин- [c.359]

Химическая кинетика стремится раскрыть механизм химического процесса, т. е. выяснить, из каких простых химических реакций состоит сложный химический процесс, как эти стадии связаны друг с другом, какие промежуточные продукты принимают участие в совокупном химическом процессе. Важную роль в механизме многих сложных химических реакций играют лабильные короткоживущие промежуточные продукты, такие, как атомы, свободные радикалы, ионы, лабильные комплексы и т. д. Кинетика, занимающаяся изучением химических реакций, по существу есть химия лабильных промежуточных частиц. В результате исследования составляют схему механизма химического процесса, включающую предполагаемые стадии и промежуточные продукты. Эту схему сопоставляют со всеми имеющимися фактами, проверяют, дополняют, изменяют с появлением новых данных и по мере увеличения экспериментальных доказательств из гипотетической превращают в обоснованную схему (модель) реального химического процесса. Важную информацию при исследовании дают разнообразные приемы воздействия на систему и математический анализ схемы при ее сопоставлении с экспериментальными данными. [c.9]

Во-вторых, детальное изучение многих сложных химических реакций выявило важную роль активных промежуточных продуктов свободных атомов и радикалов в цепных реакциях, лабильных ионов и ион-радикалов в ионной полимеризации, возбужденных состояний молекул в фотохимических и радиационно-химических реакциях, лабильных комплексов в гомогенном катализе. Для изучения таких активных соединений, реагирующих очень быстро, в кинетике разработаны специальные методы и аппаратура. Можно с полным правом сказать, что современная экспериментальная кинетика есть в значительной своей части кинетика быстро реагирующих активных частиц. [c.367]

Химический процесс — это смена закономерно следующих друг за другом стадий развития и протекания химической реакции во времени, когда исходные вещества (реагенты) превращаются в другие химические соединения. Реагенты и продукты реакции называют компонентами химического процесса. Механизм химического превращения характеризует совокупность промежуточных форм (состояний), стадий, из которых складывается химическая реакция. Первостепенной задачей современной химической кинетики является исследование элементарных стадий, определяющих механизм сложных химических реакций, с которыми обычно приходится иметь дело в технологической практике. В подобных реакциях, как правило, химический процесс протекает в несколько стадий. Реакции, состоящие из одной стадии, осуществляющиеся путем прямого превращения реагирующих частиц в продукты реакции, называются элементарными реакциями. Они складываются из большого числа одинаковых элементарных актов химического превращения. Здесь могут участвовать в роли частиц не только стабильные молекулы, но и лабильные промежуточные частицы — свободные радикалы, ионы, комплексы. Поэтому элементарные акты химического превращения могут быть весьма разнообразны. [c.166]

Катализом называется явление, заключающееся в ускорении химической реакции под влиянием вещества, реагирующего на промежуточных стадиях пре-врашения и регенерирующегося в конце реакции. Формально катализатор не фигурирует в стехиометрическом уравнении, поскольку выступает в роли как исходного вещества, так и продукта реакции. [c.757]

Реальные химические и металлургические реакции совершаются с участием растворов. Расплавленные чугун, сталь, медь, другие цветные металлы представляют собой жидкие растворы различных элементов, преимущественно неметаллов (углерод, кислород, сера и др.) в основном металле. Расплавленные шлаки доменных и сталеплавильных печей являются растворами оксидов. Промежуточный продукт при выплавке меди (штейн) есть раствор сульфидов меди и железа. Подавляющее большинство промышленных сплавов содержит в своем составе твердые растворы. Сталь — твердый раствор углерода в железе. Предшественница железа в истории техники — бронза есть раствор олова и меди. Водные растворы солей, кислот и оснований широко используются в гидрометаллургии при извлечении цветных металлов из руд. Значение водных растворов выходит за рамки техники вследствие их исключительной роли во всех биологических процессах. [c.96]

Часто считают, что роль гетерогенного катализатора заключается в образовании особо реакционных промежуточных веществ. Дальнейщие превращения этих веществ приводят к вьщелению катализатора в свободном состоянии. Как объяснить, что платина ускоряет некоторые химические реакции, хотя она очень инертный металл и трудно предположить образование промежуточных продуктов с ней. [c.261]

Важным моментом при рассмотрении элементарных актов процесса поликонденсации являются вопросы, связанные с катализом этих реакций. Несмотря на то, что в ряде случаев поликонденсация может протекать в отсутствие специально введенных катализаторов, катализ в поликонденсацни играет большую роль и широко применяется [3, 4, 180]. Общим свойством используемых катализаторов является их способность образовывать промежуточные продукты с реагентами и тем самым повышать их химическую активность. [c.40]

В изложенном выше обозрении главнейших химических процессов, применяемых для синтеза промежуточных продуктов и красителей, мы нередко встречались с понятием катализа и катализаторов. В последующем мы несколько подробнее остановимся на выяснении тех явлений, которые принято называть каталитическими, рассмотрим их техническое значение в интересующем нас круге химических превращений, их разновидности и практику их использования. Такое выделение этой темы тем более необходимо, что каталитические явления играют весьма важную роль в технически применяемых реакциях, что некоторые виды катализируемых превращений, вошедшие в практику сравнительно недавно, быстро завоевали для себя широкое признание, и потому наконец, что изучение теории каталитических явлений позволяет глубоко осветить ход химических реакций. [c.466]

В своей работе М. Боденштейн [И] выдвинул принцип стационарной концентрации активного промежуточного продукта, сыгравший исключительную роль в развитии химической кинетики. Этот принцип состоит в том, что концентрация активных частиц вскоре после начала реакции приобретает стационарное значение, т. е. скорость их генерации становится равной скорости их израсходования. В данном случае условие стационарного протекания реакции означает, что [c.44]

Необходимость экономить мировые запасы нефти и все возрастающее ее использование как сырья для химических производств привели к внедрению ряда каталитических реакций в нефтеперерабатывающую промышленность. В разные десятилетия тенденции в этой области менялись [186—188]. Первоначальной потребностью была очистка нефти, в особенности от серы затем появилась потребность в автомобильном и авиационном топливе повышенного качества это в свою очередь повлекло за собой поиски методов использования низкокипящих фракций, получаемых при очистке и переработке сырых нефтей. Еще позже существенную роль стало играть производство мономеров типа стирола и бутадиена для каучука и других полимеров. Хотя обычно и принято, что большинство из этих реакций включает промежуточное образование карбониевых ионов, их последующую изомеризацию, присоединение и реакции обмена, детали их механизмов пока не достаточно изучены. Благодаря усиленным исследованиям удалось эмпирически установить наилучшие условия работы применяющихся катализаторов и стали известны достаточно удовлетворительные правила для предсказания распределения продуктов. Необходимо гораздо большее число работ, которые пролили бы свет на кинетику и механизмы различных реакций. [c.335]

Влияние Н-СВЯЗИ па механизм и скорость химической реакции изучено, по-видимому, хуже, чем ее проявление в других свойствах вещества. Многие вопросы, такие, как форма промежуточных продуктов или активированного комплекса, изменение термодинамических функций, роль растворителя и влияние соседних групп в молекуле, до сих пор не решены. В этом разделе мы стремились показать, что существование Н-связи сказывается па ходе многообразных химических реакций, что характер этого влияния, в общем, трудно предсказать заранее, почто оно часто играет существенную роль. [c.164]

Н. Н. Семенов показал, какую большую роль в химическом процессе играет образование химически активных промежуточных продуктов — атомов, радикалов и относительно стабильных соединений. Н. Н. Семенов обратил внимание ученых пароль этих лабильных частиц, что произвело переворот в мышлении химиков и заставило по-иному рассматривать многие сложные химические реакции. Принципиально важным и новым было выдвинутое Н. Н. Семеновым представление о том, что реакции относительно стабильных промежуточных соединений могут явиться дополнительным источником активных частиц, в результате чего реакция приобретает самоускоряющийся характер. [c.6]

Работы Баха, Шилова и некоторых других исследователей характеризуются отказом от представлений о химическом процессе как о непосредственном переходе начальных продуктов в конечные. Химическую реакцию эти авторы рассматривают как сложный процесс, в осуществлении которого решающую роль играют промежуточные реакции, образующие мобильные соединения индуктора с актором или индуктора с акцептором, посредством которых происходит переход от начальных к конечным продуктам. [c.34]

В. Оствальда катализатором является вошество, которое, не участвуя в конечных продуктах реакции, изменяет ее скорость. Это определение представляется ньше несколько расплывчатым, так как под него подходит и химическая индукция, и промежуточные соединения, и солевые эффекты в растворах. Однако оно сыграло свою позитивную роль в становлении науки о катализе как об одном из слолснейхпих и важнейших явлений химии. Современные формулировки понятий катализ , катализатор базируются на представлениях о протекании химических реакций через образование переходного состояния (активированного комплекса). С этой точки зрения катализатором называется вещество, изменяющее скорость химической реакции посредством вхождения в состав активированного комплекса (что облегчает его образование), но не входящее в состав продуктов реакции. Важнейшей термодинамической закономерностью [c.284]

A. Н. Бахом и Н. А. Шиловым. Ими была впервые устаповлепа большая роль промежуточных продуктов химической реакции процесса окисления. [c.8]

В то же время отчетливее прояснилась и роль механизма реакции. Так, в лаборатории Меншуткина Брусов нашел (1900), что в зависимости от условий реакция между галогеналкилами и алкоголятами протекает по двум направлениям с образованием эфиров, и в этом случае оправдываются правила, установленные Меншуткиным ранее, и с отщеплением элементов кислорода и образованием олефинов, и в этом случае скорость реакции определяется не столько тем, с первичным, вторичным или третичным атомом углерода соединен галоген, сколько числом и относительным расположением боковых групп в алкилах. Однако заслуга четко поставить вопрос о роли промежуточных продуктов в химической кинетике принадлежит Баху (1898) и Шилову (1905) [53, с. 6]. [c.148]

Исторически сложилось так, что процесс брожения был первым метаболическим превращением, которое стали исследовать. И оказалось, что именно этот процесс, в результате которого глюкоза превращается в этанол и СО2, занимает центральное место в общем метаболизме клетки. Опыты Бухнера показали, что добавленная к дрожжам глюкоза исчезает параллельно с образованием этанола и СО2. Вскоре было обнаружено, что при добавлении в реакционную смесь таких соединений, как соли мышьяка или ртути, образование этанола и СОа прекращается, но содержание глюкозы при этом продолжает уменьшаться. Ингибирующее действие мышьяка и ртути обусловлено их способностью соединяться с тем или иным ферментом, участвующим на какой-то промежуточной стадии цепи ферментативных реакций, и подавлять его каталитическое действие. При дaльнeйuJeм изучении этого явления было обнаружено, что в присутствии ингибиторов в экстракте накапливаются вещества, играющие роль промежуточных продуктов превращения глюкозы в этанол. Так как эти промежуточные соединения в присутствии ингибиторов накапливались, оказалось возможным выделить их и идентифицировать. Как только эти промежуточные соединения были идентифицированы, их синтезировали в лабораторных условиях. Добавляя полученные синтетические продукты к экстракту вместо глюкозы, наблюдали образование в экстрактах этанола и СОа. Таким образом было показано, что эти химические вещества действительно служат промежуточными продуктами брожения. [c.60]

В первичной реакции (1) А называется актором, Вх — индуктором, X — активным промежуточным продуктом. В реакции (2) В2 — акцептор, С — конечный устойчивый продукт. Сущность явления химической индукции заключается в том, что образование высокореакционноспособных промежуточных продуктов в первичных реакциях сопровождается значительным уменьшением энергии Гельмгольца (АЛ > 0), обеспечивает возможность протекания других (индуцированных) реакций, в том числе даже сопровождающихся увеличением А (А А > 0), протекание которых становится возможным благодаря участию активных промелсуточных продуктов. Сопряженные реакции играют чрезвычайно важную роль в биологии, так как образование белков и нуклеиновых кислот, протекающее с увеличением энергии Гельмгольца, идет сопряженно с реакцией гидролиза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), сопровождающейся уменьшением А (АА < 0) и являющейся источником энергии для многообразных химических процессов в клетках. Особо вяжную роль здесь играют ферменты, способствующие полноте использования в индуцируемой реакции свободной энергии индуцирующей. [c.250]

Необходимо отметить существенное различие первых двух внешне похожих, но в действительности весьма отличных условий. Энергия — функция состояния. При каждом температуре и заданном объеме равновесная система имеет вполне определенную энергию. Для термохимических целей необходимо и достаточно, чтобы температуры исходных веществ и продуктов реакции были одинаковыми, независимо от их промежуточных значений при проведении реакции. Это делает достаточно точным важный калориметрический метод — определение теплоты сгорания в калориметрической бомбе, когда температура системы сильно повышается в процессе сгорания, но в конце опыта совокупность продуктов сгорания оказывается при температуре, близкой к исходной. Иную роль играет условие V= onst. В акте химической реакции работа равна нулю только при постоянстве объема на всех этапах осуществления химического превращения, [c.30]

При всей ценности представленной классификации реакций, ее следует рассматривать только как очень полезный методический прием, который нельзя отождествлять с представлением о механизме химической реакции. Исходное, взятое в реакцию химическое соединение превращается в конечный продукт не одноэтапно, а через ряд промежуточных стадий, на которых образуются, как правило, лабильные и не поддающиеся выделению промежуточные продукты или даже переходные комплексы. Совершенствование экспериментальной техники позволяет исследователям все глубже познавать эти промежуточные этапы химических превращений, по-лучивщих название элементарных стадий химических реакций. Каждая из них имеет свое переходное состояние, энергию активации и скорость, которая может влиять или не оказывать влияния на общую скорость химического превращения. Особенно важны элементарные стадии, определяющие суммарную скорость реакции, которые принято называть лимитирующими стадиями. Реальный механизм химического превращения слагается из меха- низмов элементарных стадий с учетом их роли в суммарной скорости реакции. [c.34]

В предыдущей главе уже упоминалось о том, что в качестве промежуточных продуктов в реакциях замещения у насыщенного атома углерода (например, при гидролизе алкилгалогенидов, протекающем по механизму 5лг1) образуются карбониевые ионы. Эти ионы встречаются, однако, в гораздо большем числе реакций и, хотя обычно они возникают лишь как промежуточные соединения, тем не менее играют важную роль в разнообразных химических превращениях. [c.116]

Химические свойства новых промежуточных соединений (наравне со свойствами окислов, получившихся при обжиге), будут определять поведение огарка при последующей за обжигом химической обработке и влиять на извлечение молибдена в твердый продукт. Так, aMoOi и М0О2 не разлагаются аммиаком и увлекают молибден в нерастворимые отвалы. Важную роль играет гранулометрический состав концентрата в целом и размер зерен каждого из основных его компонентов в отдельности. Подвижность атомов в поверхностном слое зерна больше. Чем больше общая поверхность концентрата и отдельных его фазовых составляющих, тем больше их химическая активность. Соотношение размеров зерен исходных составляющих концентрата и продуктов обжига сказывается на преимущественном направлении отдельных элементарных процессов, протекающих при обжиге. Размер зерен веществ, способных испаряться, возгоняться или плавиться в процессе обжига, сказывается и на потерях с возгоном и пылью, влияет на кинетику реакций. Упругость пара вещества связана с радиусом кривизны [c.188]

Используют также взаимодействие с различными специфическими химическими веществами, выступающими в роли акцепторов радикалов, образовавшихся в процессе механохимических превращений. С помощью селективных реактивов можно проследить течение реакции и определить, будут ли среди промежуточных продуктов пероксидные радикалы. Например, многие амины, применяемые в качестве антиоксидантов, взаимодействуют с кислородсодержащими радикалами, но не реагируют с углеводородными радикалами. Наоборот, 4-гидроксипиперидин взаимодействует с углеводородными радикалами и обладает низкой реакционной способностью по отношению к кислородсодержащим. [c.413]

Трудным вопросом является выяснение роли агента-катализатора, вызывающего таутомерное или изомерное превращение. Пути прохожде ния химических реакций обыкновенно объясняются образованием нестойких промежуточных веществ или рассматриваются как внутримолекулярный процесс, причем не всегда должное внимание уделяется роли реагента-катализатора и физических условий. Можно думать, что каталитические реакции в условиях гомогенного катализа совершаются при участии комплексных и молекулярных соединений (оксониевых и др.) в результате активации молекул, придающей подвижность отдельным атомам и группам в активированной молекуле. Каталитическое действие кислот зависит как от водородного иона кислоты, протона, присутствующего в реакциях преимущественно в гидратированном виде (Н3О — ок-сониевый, гидрониевый, гидроксониевый ион), так и от самой молекулы кислоты. Можно предположить, что при изомеризации а-окисей и при дегидратации а-гликолей способ действия разведенных и концентрированных кислот отчасти различен. Разведенные и концентрированные кислоты нередко дают неодинаковые продукты реакции, что было отмечено Даниловым в его работах по дегидратации а-гликолей и им же и Венус-Данило-вой на примере изомеризации а-окисей, превращающихся при невысоких концентрациях кислоты в альдегиды, а при высококонцентрированных кислотах — в кетоны . [c.313]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология